力控科技

管控一体化解决之道

智慧城市之危险源远程监控系统

一、 项目概述

随着社会经济和文化生活的不断发展,公众服务和公共安全就成为政府部门和各行业部门的一个非常重要的工作。提高政府及各行业部门对紧急、突发事件的快速反应和抗风险的能力,建设救援指挥系统为公众提供更快捷的紧急救助服务,已成为社会一个迫切的课题。对重大突发事件的现场高效指挥调度处理能力已经成为现代化管理程度的重要标志之一。

随着城市建设的发展,一些有毒、有害、易燃、易爆等危险源有明显向城市整体区域扩散的趋势,由此产生的火灾、爆炸和毒物泄漏等重大灾害事故也屡屡发生,严重危及了城市安全。为了城市的安全,必须把城市重大危险源的控制与管理提到重要位置。

危险源对象是指工业生产过程中所需的以及各种生产场所拥有的设施或设备,如罐区、库区、生产场所等对象。这些对象有各种易燃、易爆、毒性等危险物质,对安全生产和人身安全构成了极大的威胁。它们的特性参数是重大危险源监控预警系统所要关注的主要参数,将这些参数进行数据采集,转换成计算机所能识别的信号,进行计算机对重大危险源的检测、监视、预警和控制,预防重大事故的发生,实现安全生产的目的。 

二、 系统设计

在可燃气体、危险化学品、固体废弃物、危险设备等行业,实时监测重大危险源和其他高风险场所、装置的运行和管理状况,提高安全监管部门和相关单位的安全生产日常监管、风险管理、预测预警和应急处置能力,有效降低安全生产事故率,并为市领导掌控本市安全生产总体情况提供服务。

从政府角度分析:

◆ 通过本系统能够为各级安监部门全面、准确、快捷掌握生产企业的实时生产状况。

◆ 通过本系统能够帮助各级安监部门全面掌握所监管的各个生产企业的安全生产情况,如各企业的基本情况、各企业重大危险源的情况、应急预案、生产过程中的规范要求及安全人员的监督状况等,实现企业的安全监管。

 通过此系统能够帮助各级安监部门监管各类重大危险源详细的生产状况及位置分布。

从企业角度分析:

◆ 可对各类涉及安全生产重要岗位的人员和操作过程进行监控录像。

◆ 对各类涉及安全生产车间、仓库等场所的重要数据(如有毒气体浓度、温度、压力)进行监测,超限时进行报警。

◆ 可对安全生产内部管理文件、信息进行网络发放、申报。

◆ 可对危险化学品储罐区、仓库等进行监控录像。

◆ 通过网络,如计算机、手机,企业管理人员不管身在何处,可以实现对本企业重点部门的实时现场监控,并可发出相关指令。

2.1 危险源数据中心管理平台设计

危险源管理系统从逻辑上被分为数据采集层、数据管理层和功能实现层。其中数据采集层为软件系统的基础层,主要负责各种数据信息的采集,包括危险源各监测点的实时信息、危险源的地理系统GIS信息、海量的报警信息等,因此对软件平台有很高的要求。 

各种管理信息平台集成:

项目中要求危险源管理系统具有与ERP系统、设备诊断系统、GIS系统、视频监控系统、应急指挥系统等系统进行整体融合和集成。 

企业信息安全:

该项目中保证生产管理网络与办公网络数据在共享的情况下充分保证综合自动化控制系统安全不被侵扰。 

系统扩展性:

系统具备良好的扩展性,为以后系统的扩展留下充足的扩展空间。

由于危险源监控管理系统需要一个高性能、高吞吐能力、可靠性强、跨平台的实时/历史数据库系统。该系统具备强大的功能性和灵活性,与实时系统的高时效性和高压缩比完美的结合在一起,实现危险源管理与工厂现场的无缝结合。 

企业级实时历史数据库以对多个平台的完美支持,完全的分布式架构,丰富的企业级应用为城市应急指挥系统提供基础实时数据信息,可提供全系列的工业通讯接口及信息化业务接口,提高智能城市的管理水平。 

2.2 危险源数据采集网络设计

为了保障底层数据的集成以及快速通讯,需要建立一套灵活的网络架构。 

1)采集不同厂家的仪器仪表数据,并且进行数据汇总。 

2)支持多种网络架构,包括GPRS网络、VPN、以太网、总线等。 

3)对上级调度监控系统能够以统一的协议进行数据转发。 

4)现场环境恶劣,通讯系统支持无人值守。 

5)危险源分布范围广,维护人员能够做远程组态、远程监视和远程诊断。 

5)设备多,系统支持海量通讯。

三  3、系统架构

系统总体框架如下:

3.1 危险源数据中心管理平台

基于方案设计以及需求分析,城市危险源监控软件平台推荐使用力控企业级实时历史数据库pSpace,这是一款高性能、高吞吐能力、可靠性强、跨平台的实时/历史数据库系统,同时具备以下特点: 

1、海量的数据存储,单节点支持百万级测点,适用城市危险源测点多的环境,以及针对危险源分布广的特点做集中管理。 

2、丰富的设备采集接口,支持主流DCSPLCDDC、现场总线、智能仪表等设备,并提供驱动定制,适合现场危险源监测的仪器仪表种类多的情况。 

3、与GIS系统无缝集成,从而通过危险源的监控,快速定位到危险源点,以便响应处理。 

4、支持变量在线组态,满足现场随时增加危险源测点的需求。 

5、支持设备自动添加,仪表厂家通过约定的协议,新增的设备接入到网络中,即可实现设备以及对应的变量自动添加,无需手动操作。 

6、支持海量无线通讯平台,实现多台设备的无线数据远传功能。 

7、具有丰富的数据接口Phi,它是一种用来在pSpace实时数据库以及关系数据之间进行数据转储的工具,它能够方便的将pSpace中的数据进行统计并转存到关系数据库中,从而减少了历史查询给pSpace性能带来的压力,并为上层分析功能应用提供了一个新的查询历史数据入口,经过统计后的数据能更方便的被上层应用所用。

3.2 危险源监控网络设备

基于网络通讯设计,设备使用力控的采集网关 pFieldComm。

本装置可以从通讯协议级实现串口( 包括RS232、RS485、RS422等)、以太网、各种现场总线(包括CAN、LonWorks、Profibus等)通讯网络的相互转换。以便与其它设备或调度间进行实时的数据交换。pFieldComm采集网关采用高性能嵌入式计算平台,内嵌通信采集规约库和转发规约,可以实现采集多个不同子系统的数据,进行数据集中汇总、分类和预处理,并对多个上级调度等平台系统进行数据转发。 

对于城市危险源监控,它具有以下特点: 

1、硬件采用低功耗,无风扇设计,适合现场恶劣的环境,支持无人值守。 

2、硬件具备远程维护与部署的功能。 

3、具备多种工业通信协议驱动接口选择。 

4、支持断线缓存和冗余功能。   

四、 系统功能

4.1 设备实时监控

系统可以实时监控设备状态,以及对工艺参数进行查询。 

4.2 报警管理

系统可实时显示并记录现场危险源参数的各种报警信息,同时可将报警内容通过邮件、短信等方式发送给对应的人员。

4.3 趋势曲线和报表

提供查询任意变量的实时历史曲线,以及任意时间段的历史数据报表。

4.4 日志查询

将各种组件的状态信息和相关通信信息统一管理起来,用户可以通过日志来了解软件的运行情况以及操作记录。

4.5 系统自诊断功能

通讯过程中有故障自动诊断和自动恢复的功能。

4.6 与GIS的集成

基于城市危险源与地理位置紧密关联的特点,我们将采集软件系列与GIS系统无缝集成。

1)建立了公司核心管网的地理信息数据库。

2)建造危险源分布点系统模型。 

3)把危险源分布点信息、企业信息等综合到数据库中。 

4)提供高质量的数据库管理、规划、管道工程辅助设计、事故处理、数据查询分析、输入、编辑及维护。

4.7 与视频的集成

通过监测点的实时数据采集与监控点的结合,能快速定位到危险源。

4.8 与关系数据库的交互

监控中心与关系数据之间交互,即将监控中心的数据进行统计并转存到关系数据库中,并为上层分析功能应用提供了一个新的查询历史数据入口,经过统计后的数据能更方便的被上层应用所用。

五、 项目总结

通过力控科技提供的产品,监控管理平台可以监管辖区内全部危化企业的生产、储存等状况,也可以查询各企业所有的历史数据,同时领导可以通过网络对企业重大危险源发生的事故进行重大危险源应急处理预案的实施和指挥。